基于FA-PID算法的电动舵机多非线性系统研究

作     者：尹洪桥 卯昌杰 管军 易文俊 郑宇程 YIN Hongqiao;MAO Changjie;GUAN Jun;YI Wenjun;ZHENG Yucheng

作者机构：江苏科技大学自动化学院江苏镇江212100 南京理工大学瞬态物理国家重点实验室南京210094 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(11472136) 国家自然科学基金青年项目(62203191) 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第5期

页      码：222-230页

摘      要：针对制导炮弹电动舵机常规建模时常将各部分视为线性环节,且采用传统三闭环PID算法无法解决复杂非线性系统的高频响、低超调等问题。本研究充分考虑了舵机系统内部的电机、死区齿隙与LuGre摩擦等非线性环节,搭建了电动舵机的多非线性控制系统,根据舵偏角运动方向的非单一性,设计了电机的正反转逻辑换相判别模块,并在电动舵机的位置环中引入了模糊自适应PID(FA-PID)智能算法。结果表明:采用FA-PID算法相比于传统PID控制对小角度位置响应的延迟时间下降了约0.49%,上升时间下降了约6.91%,峰值时间下降了约39.94%,稳态误差下降了约94.44%,且进一步通过小角度方波/正弦位置跟踪研究同样可以得出该算法的快速性与鲁棒性。

主 题 词：制导炮弹 电动舵机 齿隙非线性 LuGre摩擦非线性 电机换相判别 FA-PID算法 

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程类] 082601[082601] 08[工学] 081104[081104] 0826[工学-生物医学工程类] 082603[082603] 0835[0835] 0811[工学-水利类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11809/bqzbgcxb2024.05.032

馆 藏 号：203128091...